時間膨脹
時間膨脹是狹義相對論最著名的驚奇：一個從你身旁掠過的時鐘，會走得比擺在你旁邊靜止的時鐘還慢。不是因為那個移動的時鐘壞了或做得差——每一種時鐘都會如此，包括原子的滴答、單擺的擺動，以及生命體的老化。在你看來，移動參考系中所量得的時間本身走得較慢。使它成真（而非把戲）的關鍵在於：這種變慢只有在速度接近光速時才變得明顯。
精確地說：若一個以速率 v 運動的時鐘，在它自己的參考系中同一地點量得兩次滴答之間的時間間隔為 delta-t_0（這就是原時），那麼你這位看著它飛掠而過的人，會量得一段較長的間隔 delta-t = gamma 乘以 delta-t_0，其中 gamma = 1 / sqrt(1 - v^2/c^2) 就是勞侖茲因子。由於 gamma 恆大於或等於 1，移動時鐘的滴答被拉長了——被膨脹了。在日常速率下 gamma 極接近 1，效應完全不可見；在 87% 的 c 時，gamma = 2，移動時鐘只以一半的速度前進。這直接源自 c 的恆定，可透過「光鐘」的簡單圖像看出：當光鐘移動時，它的光束必須走一條更長的斜線路徑。
這不是科幻——而是工程事實。GPS 衛星上的時鐘每天都必須為時間膨脹做修正，否則導航會偏差數公里。快速運動的不穩定粒子（在高層大氣中生成的緲子）存活的時間遠比它們靜止時的壽命長，能抵達地面，正是因為它們的內部時鐘相對於我們走得較慢。
一顆在 15 公里高空生成的緲子，靜止時只能存活約 2.2 微秒——即使以近乎 c 的速率也遠不足以抵達地面。然而成群的緲子確實抵達了我們，因為在 v = 0.998c 時它們的 gamma 約為 16，內部時鐘慢了 16 倍，於是它們在衰變之前就穿過了大氣層。
快速緲子能抵達地面，全因它們移動的時鐘走得慢——時間膨脹，每天都在被驗證。
時間膨脹是對稱的：每一位慣性觀測者都看到「對方」的時鐘才是慢的那個，而且兩人都對，因為他們比較的是不同對的事件。雙生子悖論中不對稱的老化，只有在其中一位雙胞胎掉頭、切換參考系時才會出現。